一种单组分可固化凝胶及其制备方法与流程

专利2025-04-19  38


本发明涉及相变材料,尤其涉及ipc c08l83领域,更具体的,涉及一种单组分可固化凝胶及其制备方法。


背景技术:

1、相变材料是其本身发生相变的过程(相变材料由固态变为液态或由液态变为固态的过程称为相变过程)中可以吸收环境的热(冷)量,并在需要时向环境放出热(冷)量,从而达到控制周围环境温度的材料。相变材料具有热存储密度高、自身温度和体积变化小、腐蚀性小和化学性质稳定等优点,能有效提升不可再生能源的利用率,是一种绿色节能环保材料,在新能源开发和热能储存领域起着至关重要的作用,其原因在于相变材料主要包括脂肪烃、脂肪酸、醇类和烯烃类等,使其不易发生相分离、过冷以及腐蚀性小。双组分凝胶在施工时需要经混料头混合,其挤出性在经历混料节时会明显下降,应对这种问题通常调配其触变性,或者改变原有凝胶粘度等方式去增加挤出性;但这类方式受填充及原材本身性能影响颇大,与凝胶本身挤出性相距甚远;针对以上情景,需要改善含氢硅油共存时凝胶存储难度以及填充凝胶在混料挤出性不足的问题。

2、cn117070068a公开了一种用于相变材料的有机硅泡沫及其制备方法,包括以下重量份的原料制备得到:a组分:基料100份、稀释剂20-30份、发泡剂5-30份、铂催化剂0.5-1.5份;b组分:基料100份、功能填料15-30份、稀释剂10-15份、含氢硅油20-30份、抑制剂0.3-0.4份;采用上述配方制备得到用于相变材料的有机硅泡沫具有有密度低、孔隙率高、吸收性好以及可压缩性好等优点,但该相变材料作用仅起到封装作用,仍为双组份体系。


技术实现思路

1、本发明第一方面提供了一种单组分可固化凝胶,按重量份计,组分包括:硅油5-20份,填充物80-95份,助剂0.05-0.5份,炔醇类抑制剂0.03-0.5份,相变材料0.1-0.7份,铂催化剂0.02-0.5份。

2、优选的,按重量份计,组分包括:硅油10-20份,填充物80-95份,助剂0.05-0.3份,炔醇类抑制剂0.03-0.3份,相变材料0.1-0.2份,铂催化剂0.02-0.1份。

3、优选的,所述炔醇类抑制剂和铂催化剂的重量比为(0.1-0.2):(0.02-0.08)。

4、所述硅油包括含氢硅油和乙烯基硅油,所述含氢硅油和乙烯基硅油的重量比为1:(0.25-4)。

5、所述含氢硅油包括单端硅油,双端硅油,侧链硅油,单端封端硅油中的至少一种。

6、所述25℃时硅油粘度为20-500cps。

7、所述乙烯基硅油的双端和侧链均含有乙烯基基团。

8、所述炔醇抑制剂包括1-乙炔基-1-环己醇,2-甲基-3-丁炔-2-醇、2-苯基-3-丁炔-2-醇中的至少一种。

9、所述填充物粒径为以下中的至少一种:0.2-1微米、2-5微米、5-20微米、20-70微米、70-120微米。

10、所述相变材料包括热熔性增粘树脂、聚酯树脂、石蜡中的至少一种。

11、所述相变材料的热熔点为40-90℃,所述热熔点时的粘度不大于2000cps。

12、所述填充物包括氧化铝、氮化硼、氮化铝、金刚石、氧化锌、铝、氢氧化铝中的至少一种。

13、优选的,所述填充物包括氧化铝、氮化硼、氮化铝中的至少一种。

14、所述助剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷中的至少一种。

15、本发明第二方面提供了一种单组分可固化凝胶的制备方法,包括以下步骤:

16、s1,将相变材料熔融,加入铂催化剂使其均匀混合,依次进行冷却-破碎-过塞-球磨,得到相变-铂催化剂颗粒;

17、s2,将硅油、填充物、助剂、炔醇类抑制剂与相变-铂催化剂颗粒进行真空搅拌,即得。

18、优选的,所述相变材料和铂催化剂的重量比为(8-9):(1-2)。

19、所述相变-铂催化剂颗粒的d50粒径为0.1-20微米,球形度≥90%,比表面积于20-50m2/g之间。

20、本申请人研究发现,先制备得到相变-铂催化剂颗粒,再与凝胶体系混合,可制备得到性能稳定的单组分凝胶,进一步研究发现,所述相变材料和铂催化剂的重量比为(8-9):(1-2),并限定相变材料的热熔点为40-90℃,所述热熔点时的粘度不大于2000cps,可进一步提高凝胶的挤出性,通过这种方式可将乙烯基及含氢硅油可以放置同一组份中制成凝胶进行室温存储,在实际应用过程中,相变材料-铂催化剂为固态均匀分散在凝胶中,在使用时选择加热使相变材料-铂催化剂液化在挤出过程中进行二次混合,利用相变材料前后相态下比表面积不同提升催化剂与凝胶接触面促使凝胶交联固化。与现有技术相比,该常温存储单组分可固化凝胶通过相变去更改产品中炔醇-催化剂比例,从而使双组分凝胶可以混合进同一组分中,在未达到热熔点时催化剂受相变包覆作用,使单组分凝胶在炔醇抑制剂作用下不产生交联;使用时温升至热熔点受包覆催化剂在挤出过程中进行二次混合,从而使炔醇抑制剂效果下降开始交联。

21、有益效果:

22、1.先制备得到相变-铂催化剂颗粒,再与凝胶体系混合,可制备得到性能稳定的单组分凝胶。

23、2.所述相变材料和铂催化剂的重量比为(8-9):(1-2),并限定相变材料的热熔点为40-90℃,所述热熔点时的粘度不大于2000cps,可进一步提高凝胶的挤出性。

24、3.本申请制备得到的凝胶,特定比例炔醇-铂催化剂质量比情况下,在常温时不固化,其存储性得到有效提升。

25、4.本申请制备得到的凝胶,超过相变-铂催化剂颗粒热熔点时挤出,常温下可固化。



技术特征:

1.一种单组分可固化凝胶,其特征在于,按重量份计,组分包括:硅油5-20份,填充物80-95份,助剂0.05-0.5份,炔醇类抑制剂0.03-0.5份,相变材料0.1-0.7份,铂催化剂0.02-0.5份。

2.根据权利要求1所述的单组分可固化凝胶,其特征在于,所述硅油包括含氢硅油和乙烯基硅油,所述含氢硅油和乙烯基硅油的重量比为1:(0.25-4)。

3.根据权利要求2所述的单组分可固化凝胶,其特征在于,所述含氢硅油包括单端硅油,双端硅油,侧链硅油,单端封端硅油中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的单组分可固化凝胶,其特征在于,所述25℃时硅油粘度为20-500cps。

5.根据权利要求4所述的单组分可固化凝胶,其特征在于,所述乙烯基硅油的双端和侧链均含有乙烯基基团。

6.根据权利要求5所述的单组分可固化凝胶,其特征在于,所述炔醇抑制剂包括1-乙炔基-1-环己醇,2-甲基-3-丁炔-2-醇、2-苯基-3-丁炔-2-醇中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的单组分可固化凝胶,其特征在于,所述填充物粒径为以下中的至少一种:0.2-1微米、2-5微米、5-20微米、20-70微米、70-120微米。

8.一种根据权利要求1-7任一项所述单组分可固化凝胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

9.根据权利要求8所述单组分可固化凝胶的制备方法,其特征在于,所述相变材料和铂催化剂的重量比为(8-9):(1-2)。

10.根据权利要求8所述单组分可固化凝胶的制备方法,其特征在于,所述相变-铂催化剂颗粒的d50粒径为0.1-20微米,球形度≥90%,比表面积在20-50m2/g之间。


技术总结
本发明涉及相变材料技术领域,尤其涉及IPC C08L83领域,更具体的,涉及一种单组分可固化凝胶及其制备方法。按重量份计,组分包括:硅油5‑20份,填充物80‑95份,助剂0.05‑0.5份,炔醇类抑制剂0.03‑0.5份,相变材料0.1‑0.7份,铂催化剂0.02‑0.5份。先制备得到相变‑铂催化剂颗粒,再与凝胶体系混合,可制备得到性能稳定的单组分凝胶;所述相变材料和铂催化剂的重量比为(8‑9):(1‑2),并限定相变材料的热熔点为40‑90℃,所述热熔点时的粘度不大于2000cps,可进一步提高凝胶的挤出性。

技术研发人员:王俊,吴文华,李常林
受保护的技术使用者:上海都昱新材料科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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